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2018年10月09日 | 输入输出设备I/O设备总结
2018-10-09 来源：eefocus
I/O设备又叫输入输出设备。
如上图，对于I/O bus 包含数据总线、控制总线、地址总线;
每一个I/O设备均连接到I/O总线上，与pc进行数据传输。所以衍生出I/O接口的概念，逐渐产生了一门技术“I/O接口技术”。
I/O接口电路位于cpu和外设之间(复杂的外设需要有一个设备控制器)，外设通过I/O接口把信息传送给微处理器进行处理，微处理器将处理完的信息通过I/O接口传给外设。
一个典型的I/O接口应包含：端口，地址译码，总线驱动，控制逻辑。
I/O端口属于cpu可以直接访问的寄存器，包括状态寄存器、数据寄存器、控制寄存器。
地址译码属于对I/O总线的地址进行译码选中I/O端口。
总线驱动是在I/O端口和I/O总线之间的一个“三态门”，实现cpu和I/O接口之间的“浮空”和“联通”。
控制逻辑是接收控制端口的信息对接口工作进行控制。
(以上黑色文字，属于教课书定义，可能理解与understanding the Linux kernel出入，只作为参考)
I/O总线通过总线驱动(三态)，连接到I/O port，寄存器组，通过I/O接口解读信号，发送给设备控制器进行进一步解释，转化为适当的电信号，控制外设相应的的操作。
反向操作原理相同。
I/O接口(I/O interface)分为专用的接口和通用的接口。
专用I/O接口：专门用于一个特定的硬件设备。例如：图形接口，网络接口(与网卡中的控制器封装在一起，可以接受和发送网络报文)。
通用的I/O接口，用来连接多个不同的硬件设备。例如：并口(打印机)，串口(UART)、scsi接口，通用串行总线(USB)。
复杂的设备可能需要一个设备控制器(devicecontroller)来驱动。控制器的两个重要的作用参考understanding linux kernel中的文字。
比较简单的设备，如中断控制器，定时器等不需要对I/O接口的高级指令进行二次解析和电平的转换，所以不需要设备控制器。
I/o设备一般分为字符设备和块设备。
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